目录🌹
一、异常的概念与体系结构
1.1 算数异常
1.2 空指针异常
1.3 数组越界异常编辑
1.4 异常的体系结构
二、异常的处理
2.1 防御式编程
2.2 异常的抛出
2.3异常的捕获
2.3.1 异常声明throws
throw和throws的区别:
2.3.2 try-catch捕获并处理
2.3.3 final
2.4 异常处理的流程
三、自定义异常
一、异常的概念与体系结构
在Java中,将程序执行过程中发生的不正常行为称为异常。
下面我们来回忆一下我们常见的几种异常:
1.1 算数异常
1.2 空指针异常
1.3 数组越界异常
🎈🎈总结:我们发现上述三个异常都有所对应的类来进行描述。
1.4 异常的体系结构
异常种类繁多,为了对不同异常或者错误进行很好的分类管理,Java内部维护了一个异常的体系结构:
🚩🚩分析:
- Throwable:是异常体系的顶层类,其派生出两个重要的子类, Error(错误) 和 Exception(异常)。
- Error:指的是Java虚拟机无法解决的严重问题,比如:JVM的内部错误、资源耗尽等,典型代表:StackOverflowError和OutOfMemoryError,一旦发生回力乏术。
- Exception:异常产生后程序员可以通过代码进行处理,使程序继续执行。比如:感冒、发烧。我们平时所说的异常就是Exception。
- RuntimeException :运行时异常,也称非受查异常,而其他Exception的子类都属于编译时异常,也称受查异常。
二、异常的处理
2.1 防御式编程
主要分为LBYL(Look Before You Leap)和EALP(It's Easier to Ask Forgiveness than Permission)两种,即操作之前认真检查,和”先斩后奏“型。
1.LBYL(Look Before You Leap):
boolean ret = false;
ret = 登陆游戏();
if (!ret) {
处理登陆游戏错误;
return;
} r
et = 开始匹配();
if (!ret) {
处理匹配错误;
return;
} ret = 游戏确认();
if (!ret) {
处理游戏确认错误;
return;
} ret = 选择英雄();
if (!ret) {
处理选择英雄错误;
return;
} ret = 载入游戏画面();
if (!ret) {
处理载入游戏错误;
return;
}
......
2.EALP(It's Easier to Ask Forgiveness than Permission):
try {
登陆游戏();
开始匹配();
游戏确认();
选择英雄();
载入游戏画面();
...
} catch (登陆游戏异常) {
处理登陆游戏异常;
} catch (开始匹配异常) {
处理开始匹配异常;
} catch (游戏确认异常) {
处理游戏确认异常;
} catch (选择英雄异常) {
处理选择英雄异常;
} catch (载入游戏画面异常) {
处理载入游戏画面异常;
}
......
优势:EALP的做法正常流程和错误流程是分离开的, 程序员更关注正常流程,代码更清晰,容易理解代码异常处理的核心思想。
2.2 异常的抛出
在Java中,可以借助throw关键字,抛出一个指定的异常对象,将错误信息告知给调用者。具体语法如下:
throw new XXXException("异常产生的原因");
示例:
需要注意的是:
1.throw 需要写在方法的内部
2.抛出的对象必须是Exception 或者 Exception 的子类对象
上面所抛出的是运行时异常所以没有报错,如果我们抛出的受查异常在未处理的情况下就会报错:
处理的方式为:
3.异常一旦抛出,其后的代码就不会执行:
🎈🎈总结:
1. throw必须写在方法体内部
2. 抛出的对象必须是Exception 或者 Exception 的子类对象
3. 如果抛出的是 RunTimeException 或者 RunTimeException 的子类,则可以不用处理,直接交给JVM来处理
4. 如果抛出的是编译时异常,用户必须处理,否则无法通过编译
5. 异常一旦抛出,其后的代码就不会执行
2.3异常的捕获
异常的捕获主要分为两种:异常声明throws(即不处理异常,其目的为提醒程序员处理异常) 以及 try-catch捕获处理。
2.3.1 异常声明throws
格式:
修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws 异常类型1,异常类型2....{
}
示例;
throws表现有出现这种异常的可能性,并不一定存在异常:
🎈🎈总结:
- throws必须跟在方法的参数列表之后
- 声明的异常必须是 Exception 或者 Exception 的子类
- 方法内部如果抛出了多个异常,throws之后必须跟多个异常类型,之间用逗号隔开,如果抛出多个异常类型具有父子关系,直接声明父类即可。
- 调用声明抛出异常的方法时,调用者必须对该异常进行处理,或者继续使用throws抛出
throw和throws的区别:
1.throw是抛出异常,执行throw一定出现某种异常,throws是声明异常,并不一定出现这种异常。
2.throw是在方法体内,throws必须跟在方法的参数列表之后。
3.throw后面跟的是异常对象名,throw跟的是异常类名。
4.throws将异常抛给方法的调用者来处理(即当前方法不处理异常,提醒方法的调用者处理异常)。
5.thorw只能抛出一个异常,throws可以跟多个异常,之间使用逗号隔开。
6.throw要么与try-catch配合使用,要么与throws配合使用,throws可以单独使用。
2.3.2 try-catch捕获并处理
我们不希望程序遇到问题就立刻终止,于是在java中引入了try-catch这个概念.
格式:
try{
// 将可能出现异常的代码放在这里
}catch(要捕获的异常类型 e){
//对异常进行处理
}//以下代码根据具体情况选择。
catch(异常类型 e){
// 对异常进行处理
}finally{
// 此处代码一定会被执行到
}
示例:
如果没有正确处理该异常(比如处理错误等,代码就会交给jvm执行),则后续代码就不会被执行:
如果想查看是第几行有异常,就需要使用 e.printStackTrace(不会妨碍其他代码的执行):
🔔 即使try{.....}中有很多异常,那么也只能捕获到一个异常,因为在同一时间不可能触发多个异常:
当然也可以使用一个catch捕获到许多异常,但是不是很推荐,因为具体是哪个异常还要再进行判断:
🔔 以下(左)写法是错误的,因为如果有异常的话,都被Exception捕获完成了,后续的异常派不上用场,如果实在喜欢这种风格的写法可以使用以下方式(先捕捉Exception的子类,再捕捉Exception):
🎈🎈总结:
- try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行
- 如果抛出异常类型与catch时异常类型不匹配,即异常不会被成功捕获,也就不会被处理,继续往外抛,直到
- JVM收到后中断程序----异常是按照类型来捕获的
- try中可能会抛出多个不同的异常对象,则必须用多个catch来捕获----即多种异常,多次捕获
- 可以通过一个catch捕获所有的异常,即多个异常,一次捕获(不推荐)。
2.3.3 final
在写程序时,有些特定的代码,不论程序是否发生异常,都需要执行,比如程序中打开的资源:网络连接、数据库连接、IO流等,在程序正常或者异常退出时,必须要对资源进进行回收。另外,因为异常会引发程序的跳转,可能导致有些语句执行不到,finally就是用来解决这个问题的。
也就是说:程序不管是否抛出异常,finally{.....}中的内容都会执行。
进行资源的关闭:
当然这里有个小技巧将资源写入try()中,即可(如下左图):
比如这个例子,最终返回的结果为20(不过还是尽量避免在finally中写return,编译器会报警告)。
🎈🎈总结:
- finally中的代码一定会执行的,一般在finally中进行一些资源清理的扫尾工作。
- 一般我们不建议在 finally 中写 return (被编译器当做一个警告)
2.4 异常处理的流程
关于 "调用栈"
方法之间是存在相互调用关系的, 这种调用关系我们可以用 "调用栈" 来描述. 在 JVM 中有一块内存空间称为"虚拟机栈" 专门存储方法之间的调用关系. 当代码中出现异常的时候, 我们就可以使用 e.printStackTrace(); 的方式查看出现异常代码的调用栈.
如果本方法中没有合适的处理异常的方式, 就会沿着调用栈向上传递.
信息栈就会打印这个代码出现错误的信息,一般解决第一个信息代码就不会报异常了。(在func中抛出了异常,但未处理,这时就继续向上传递,到main函数中,此时由main函数处理)
如果向上一直传递都没有合适的方法处理异常, 最终就会交给 JVM 处理, 程序就会异常终止(和我们最开始未使用 try-catch 时是一样的,后续代码未打印).。
🎈🎈总结:
- 程序先执行 try 中的代码
- 如果 try 中的代码出现异常, 就会结束 try 中的代码, 看和 catch 中的异常类型是否匹配
- 如果找到匹配的异常类型, 就会执行 catch 中的代码
- 如果没有找到匹配的异常类型, 就会将异常向上传递
- 无论是否找到匹配的异常类型, finally 中的代码都会被执行到(在该方法结束之前执行)
- 一直到 main 方法也没有合适的代码处理异常, 就会交给 JVM 来进行处理, 此时程序就会异常终止
三、自定义异常
Java 中虽然已经内置了丰富的异常类, 但是并不能完全表示实际开发中所遇到的一些异常,这时就需要我们自己定义一个异常。
示例:比如这个登录系统,当用户名出错时候,就抛出一个用户名错误的异常......
我们可以随便找一个异常查看原码之后模仿其过程:
模拟之后这样就可以实现自己写异常的情况:
🔔🔔注意:
- 自定义异常通常会继承自 Exception 或者 RuntimeException
- 继承自 Exception 的异常默认是受查异常
- 继承自 RuntimeException 的异常默认是非受查异常